To właśnie oni przeprowadzili eksperymenty, które zakończyły się powstaniem nowego sposobu na usuwanie błędów generowanych przez komputery kwantowe. Przełom, o którym czytamy na łamach Nature, powinien utorować drogę do prowadzenia obliczeń na niespotykaną do tej pory skalę, projektowania materiałów o niewidzianych wcześniej właściwościach, tworzenia nowatorskich leków czy poznawania największych tajemnic wszechświata.
Czytaj też: Imponujący wynik kwantowej technologii. Sekret tkwi w dwóch składnikach
Niestety, w obliczeniach kwantowych pojawia się poważny problem i są nim błędy. Podatność na nie w przypadku opisywanych komputerów okazuje się zaskakująco duża. Na szczęście z ratunkiem przyszli naukowcy z Caltech, czyli Kalifornijskiego Instytutu Technicznego. Ich dziełem jest narzędzie, za sprawą którego można nie tylko wskazać, ale i skorygować błędy w kwantowych systemach obliczeniowych.
Jak wyjaśnia jeden z autorów przytoczonej publikacji, Adam Shaw, wykrywanie błędów w komputerach kwantowych jest utrudnione, ponieważ samo ich szukanie prowadzi do… wzrostu ich liczby. Przełomowe w przypadku prowadzonych eksperymentów było to, że wykazały one, iż odpowiedni stopień kontroli zapewnia precyzję lokalizowania i usuwania błędów bez negatywnych konsekwencji, jakie występowały wcześniej.
Komputery kwantowe wykorzystują zjawisko splątania, dzięki któremu mogą wykonywać obliczenia znacznie szybciej niż ma to miejsce w przypadku klasycznych komputerów
To, co jest w przypadku komputerów kwantowych wielką zaletą, stanowi zarazem jedno z ich ograniczeń. Chodzi rzecz jasna o zjawisko splątania kwantowego. Dzięki niemu komputery kwantowe mogą wykonywać obliczenia ze znacznie wyższą wydajnością, ale pozostawanie w takim stanie potęguje ryzyko wystąpienia komplikacji. W konsekwencji pojawia się błąd, który przerywa cały stan kwantowy. Im więcej takowych, tym wyższe tempo ich przybywania, dlatego mowa o bardzo istotnym problemie.
Podejście proponowane przez naukowców ze Stanów Zjednoczonych polega na tym, że atomy, w których wystąpiły błędy, zostają rozświetlone po wejściu w kontakt z laserem. Dzięki temu można takowe pominąć bądź skorygować. Przeprowadzone eksperymenty wykazały, że takie podejście może poprawić ogólny wskaźnik splątania. Jak wyglądało to w praktyce? Wystarczy przytoczyć statystykę, w myśl której zaledwie 1 na 1000 par atomów nie została splątana. Oznacza to najlepszy wynik w historii i dziesięciokrotną poprawę względem dotychczas stosowanych technik.
Czytaj też: IBM zbudował gigantyczny procesor kwantowy. Nie chce go używać w komputerze następnej generacji
Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, komputery kwantowe zyskają poważny impuls do rozwoju. Mowa o naprawdę perspektywicznej technologii, która ma potencjał na zrewolucjonizowanie nie jednej, a wielu dziedzin, od medycyny, przez materiałoznawstwo, aż po fizykę i astronomię. Z tego względu ostatnie postępy odgrywają tak istotną rolę.
